STM8S_007_片内FLASH和EEPROM编程
后面更新外部FLASH（W25Q16）和EEPROM（AT24C08）相关的文章
我们都知道FLASH和EEPROM这两种存储器，但是大部分人了解的都是专门的FLASH和EEPROM芯片，如：W25Q16和ATAT24C08（外部）储存芯片。
外部存储芯片和本文说的内部FLASH和EEPROM最大的区别就是在于：内部FLASH和EEPROM是不需要SPI、I2C等进行操作，也就是说同等情况下，内部FLASH和EEPROM的读写要快一点。
STM8的FLASH除了储存程序代码之外，就是用于用户编程（存储数据），不像之前的51芯片不能利用内部储存代码的FLASH。
为方便大家阅读，本文内容已经整理成PDF文件：
STM8内部的FLASH程序存储器和数据EEPROM由一组通用寄存器来控制。用户可以使用这些寄存器来编程或擦除存储器的内容、设置写保护、或者配置特定的低功耗模式。用户也可以对器件的选项字节(Option byte)进行编程。
1.关于存储的名词
块(BLOCK)：一个块是指可由一个简单编程操作编程或擦除的一组字节。块级的操作非常快，是标准的编程和擦除操作。请参考表4来了解块的大小。
页(PAGE)：一页由一组块组成。 STM8S 器件拥有启动代码，程序代码和数据EEPROM，这些区域都由特定的结构所保护。通过对特定的选项字节进行操作，这些区域的大小能够以页为单位来进行调整。
2.主要特性
● STM8S分为两个存储器阵列：
─ 最多至 128K字节的FLASH程序存储器，不同的器件容量有所不同。
─ 最多至 2K字节的数据EEPROM(包括option byte－选择字节)，不同的器件容量有所不同。
● 编程模式
─ 字节编程和自动快速字节编程(没有擦除操作)
─ 字编程
─ 块编程和快速块编程(没有擦除操作)
─ 在编程/擦除操作结束时和发生非法编程操作时产生中断
● 读同时写(RWW)功能。该特性并不是所有STM8S器件都拥有。请参考具体的数据手册了解更多细节。
● 在应用编程(IAP)和在线编程(ICP)能力。
● 保护特性
─ 存储器读保护(ROP)
─ 基于存储器存取安全系统(MASS 密钥)的程序存储器写保护
─ 基于存储器存取安全系统(MASS 密钥)的数据存储器写保护
─ 可编程的用户启动代码区域(UBC)写保护
● 在待机(Halt)模式和活跃待机(Active-halt)模式下，存储器可配置为运行状态和掉电状态。
3.存储器组织结构
STM8S的EEPROM以32位字长(每字4字节)为基础组织起来。根据不同的器件，存储器组织机构有所不同：
● 小容量STM8S器件
─ 8K FLASH 程序存储器，每页 64 字节，共 128 页
─ 640 字节数据 EEPROM，每页 64 字节，共 10 页。数据 EEPROM 包括一页的选项字节(64字节)。
● 中容量STM8S器件
─ 从 16K 到 32K FLASH 程序存储器，每页 512 字节，最多64页
─ 1K 字节数据 EEPROM，每页 512 字节，共 2 页。数据 EEPROM 包括一页的选项字节(512 字节)。
● 大容量STM8S器件
─ 从 64K 到 128K FLASH 程序存储器，每页 512 字节，最多256页
─ 从 1K 到 2K 字节数据 EEPROM，每页 512 字节，共 4 页。数据 EEPROM 包括一页的选项字节(512 字节)。
4.存储器编程
在尝试执行任何编程操作之前，必须对主程序存储器FLASH和DATA区域解锁。
编程分类：字节编程、字编程、块编程和选项字节编程。
字节编程
可以对主程序存储器和DATA区域逐字节地编程。要对一个字节编程，应用程序可直接向目标地址写入数据。
● 在主程序存储器中
当字节编程操作执行时，应用程序停止运行。
● 在DATA区域中
─ 有 RWW 功能的器件：在 IAP 模式下，应用程序不停止运行，字节编程进行操作。
─ 无 RWW 功能的器件：当字节编程操作执行时，应用程序停止运行。
要擦除一个字节，向对应的字节简单写入’0x00即可。
应用程序可以通过读FLASH_IAPSR寄存器来校验编程或擦除操作是否已被正确执行：
● 在一次成功的编程操作后EOP位被置1。
● 当软件试图对一个被保护的页进行写操作时WP_PG_DIS位被置1。在这种情况下，写操作不会被执行。
如果FLASH_CR1中的IE位已经被预先使能，则只要这些标志位(EOP/WP_PG_DIS)中有一个被置位就会产生一个中断。
字编程
字写入操作允许一次对整个4字节的字进行编程，从而将编程时间缩短。
主程序存储器和DATA EEPROM都可以进行字操作。在一些STM8S器件中，也拥有当EEPROM在进行写操作时同时具备RWW功能。
块编程
块编程比字节编程和字编程都要快。在块编程操作中，整个块的编程或擦除在一个编程周期就可以完成。
在主程序存储器FLASH和DATA区域都可以执行块操作。
● 在主程序存储器中
用于块编程的代码必须全部在RAM中执行。
● 在DATA区域中
─ 有RWW功能的器件： DATA 块操作可在主程序存储器中执行，然而数据装载阶段必须在RAM中执行。
─ 无RWW功能的器件：用于块编程的代码必须全部在RAM中执行。
一共有三种可能的块操作：
● 块编程(也叫标准块编程)：整个块在编程前被自动擦除。
● 快速块编程：在编程前没有预先的块擦除操作。
● 块擦除。
在块编程时，中断被硬件自动屏蔽。
标准块编程
块编程操作允许一次对整个块进行编程，整个块在编程前被自动擦除。
快速块编程
快速块编程允许不擦除存储器内容就对块进行编程，因此快速块编程的编程速度是标准块编程的两倍。
警告： 在执行快速块编程之前如果这个块不是空的话，不能保证写入的数据无误。
选项字节(Option byte)编程
对选项字节编程和对DATA EEPROM区域编程非常相似。
应用程序可直接向目标地址进行写操作。利用STM8的RWW功能，在对选项字节写操作的同时程序不必停下来。
1、关于工程
本文提供的工程代码是基于前面软件工程“STM8S-A04_UART基本收发数据”增加FLASH修改而来。初学的朋友可以参看我前面对应的基础文章，那些文章讲的比较详细。
工程源代码主要实现功能：写入FLASH或EEPROM并读取写入的数据，通过UART打印来观察读取的数据是否和写入的一直。
提供两个工程：STM8S-A07_内部FLASH编程和STM8S-A07_内部EEPROM编程
这两个工程需要注意读写操作的地址不同，见下图：
本文重点的函数接口：
FLASH_WriteNByte：FLASH写N字节
FLASH_ReadNByte： FLASH读N字节
EEPROM_WriteNByte：EEPROM写N字节
EEPROM_ReadNByte：EEPROM读N字节
2.代码分析说明
A.FLASH_WriteNByte：FLASH写N字节
void FLASH_WriteNByte(uint8_t* pBuffer, uint32_t WriteAddr, uint16_t nByte)
{
FLASH_Unlock(FLASH_MEMTYPE_PROG);
while(FLASH_GetFlagStatus(FLASH_FLAG_PUL) == RESET);
while(nByte--)
{
FLASH_ProgramByte(WriteAddr, *pBuffer);
WriteAddr++;
pBuffer++;
FLASH_WaitForLastOperation(FLASH_MEMTYPE_PROG);
}
FLASH_Lock(FLASH_MEMTYPE_PROG);
}
这里需要注意：1.写之前解锁，写完需要上锁；2.我们提供的代码是字节操作，因此，每次操作需要“等待上次写操作完成”。
B.FLASH_ReadNByte：FLASH读N字节
void FLASH_ReadNByte(uint8_t* pBuffer, uint32_t ReadAddr, uint16_t nByte)
{
while(nByte--)
{
*pBuffer = FLASH_ReadByte(ReadAddr);
ReadAddr++;
pBuffer++;
}
}
读操作一般都很简单，不管是读FLASH还是EEPROM，基本上操作都类似。为什么我们买的U盘读取速度远大于写的速度，原因就在这里。
C.EEPROM_WriteNByte：EEPROM写N字节
void EEPROM_WriteNByte(uint8_t* pBuffer, uint32_t WriteAddr, uint16_t nByte)
{
FLASH_Unlock(FLASH_MEMTYPE_DATA);
while(FLASH_GetFlagStatus(FLASH_FLAG_DUL) == RESET);
while(nByte--)
{
FLASH_ProgramByte(WriteAddr, *pBuffer);
WriteAddr++;
pBuffer++;
FLASH_WaitForLastOperation(FLASH_MEMTYPE_DATA);
}
FLASH_Lock(FLASH_MEMTYPE_DATA);
}
和FLASH的写对比，可以看得出来，他们之间的差别在于参数：FLASH_MEMTYPE_DATA.
D.EEPROM_ReadNByte：EEPROM读N字节
void EEPROM_ReadNByte(uint8_t* pBuffer, uint32_t ReadAddr, uint16_t nByte)
{
while(nByte--)
{
*pBuffer = FLASH_ReadByte(ReadAddr);
ReadAddr++;
pBuffer++;
}
}
E.main函数读写验证
FLASH_WriteNByte(WriteBuf, FLASH_ADDR, BUF_SIZE);
TIMDelay_Nms(500);
FLASH_ReadNByte(ReadBuf, FLASH_ADDR, BUF_SIZE);
UART1_SendNByte(ReadBuf, BUF_SIZE);
通过UART打印“读BUF”的数据，可以看得出来，我们从FLASH中写入的数据是否正确。
两个工程代码实现功能都一样，注意地址。
打印数据如下：
00 00 00 00 00 00 00 00 00 00（打印未读写操作之前的“读BUF”数据）
41 31 42 32 43 33 44 34 45 35（十六进制显示）
A1B2C3D4E5（字符形式显示）
STM8S资料：
软件源代码工程（STM8S-A07_内部xxx编程）：
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